船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)數(shù)字化設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、近年來,隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和大功率交流電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)的日趨成熟,船舶電力推進(jìn)越來越顯示其優(yōu)越性,成為未來船舶動力裝置的發(fā)展方向。而船舶電力推進(jìn)數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)在國內(nèi)基本空白,深入研究船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)可以突破國外對我們的相關(guān)技術(shù)封鎖,促進(jìn)我國船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)研究的快速發(fā)展。
　　 本研究是結(jié)合具體科研項(xiàng)目開展的。研究過程主要完成了以下幾方面的工作:
　　 首先進(jìn)行了船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)數(shù)字化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)建模,包

2、括船舶阻力模型和負(fù)載裝置模型,重點(diǎn)建立六相雙Y移30°同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,針對六相同步電機(jī)模型是高階、非線性、強(qiáng)耦合的系統(tǒng),利用矢量變換對其進(jìn)行了簡化,實(shí)現(xiàn)了磁通和轉(zhuǎn)矩解耦控制,建立了更適合分析的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的六相同步電機(jī)模型。
　　 其次進(jìn)行了數(shù)字化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)表達(dá),主要有:一、利用了徑向基(RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的泛化功能,根據(jù)圖譜設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)了定距螺旋槳;二、針對電機(jī)評價(jià)指標(biāo)的多樣性,提出了一種改進(jìn)型隸屬函數(shù)的確定,建立了六相同步電

3、機(jī)選型的層次分析法(AHP)模糊綜合評判(FCE)方法對電力推進(jìn)系統(tǒng)推進(jìn)電機(jī)進(jìn)行了選型。
　　 然后進(jìn)行了船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)數(shù)字化設(shè)計(jì)的編程實(shí)現(xiàn),選取合適的變頻器和推進(jìn)電機(jī)的電壓等級,重點(diǎn)解決主要設(shè)備的匹配問題,綜合考慮船舶和螺旋槳的相互作用,建立了船槳一體化的負(fù)載裝置模型,針對大型同步電機(jī)的特點(diǎn),建立了與之匹配的基于氣隙磁場定向的矢量控制系統(tǒng),以六相雙Y移30°同步電機(jī)為研究對象,將船槳一體化負(fù)載模型和六相同步電機(jī)矢量控制模型結(jié)